Rez@ee
30th October 2011, 02:26 PM
http://www.konjkav.com/images/image.php?w=200&h=200&url=/images/news/noor1319915006.jpegگروهي از محققان انگليسي و آمريکايي يک نانوساختار اُپتيکي ساخته‌اند که امکان عبور نور را بدون ايجاد تغيير فاز فراهم مي‌آورد، به نحوي که گويي نور از هيچ محيطي عبور نکرده است.
بنابر گفته اين محققان مي‌توان از اين ابزار در حوزه اُپتوالکترونيک مثلاً به عنوان روشي براي انتقال سيگنال بدون ايجاد تغيير در اطلاعات بهره برد.
نور با حركت در يك محيط، نوعي تغيير فاز را تجربه مي‌کند، زيرا نوسانگرهاي منفرد نسبت به يکديگر اختلاف فاز پيدا مي‌کنند.
در کاربردهاي اُپتيکي خاصي همچون تداخل‌گرها، اين تغييرات فاز مي‌تواند موجب ايجاد پراکنش‌هاي ناخواسته فرکانسي شود. اين اثر منجر به برهم خوردگي فاز شده و در نهايت کيفيت سيگنال را کاهش مي‌دهد.
حال اين گروه از محققان، به رهبري «سِردار کوکامان»، استاد مهندسي برق در دانشگاه کلمبيا روشي براي حل اين مشکل يافته‌اند. آنها با توليد يک متا ماده با ضريب شکست صفر، راهي براي کنترل پراکنش نور پيدا کرده‌اند.
اين ابزار از بلورهاي فتونيکي ساخته شده است؛ بلورهاي فتونيکي موادي با تغيير متناوب در ثابت دي‌الکتريک هستند که اين ويژگي منجر به ايجاد شکاف باندي فتونيکي مي‌شود
گروه «کوکامان» نوعي بلور فتونيکي غيرعادي ساخته‌اند که داراي ضريب شکست منفي است. يکي از نتايج اين ويژگي اُپتيکي غيرمعمول اين است که فازي از نور که در بلور فتونيکي حرکت مي‌کند، در جهت مخالف جريان انرژي، جريان مي‌يابد.
اين ابزار از لايه‌هاي متناوبي (به قطر تقريبي 2 ميکرومتر) از اين بلورهاي فتونيکي به همراه موادي با ضريب شکست مثبت تشکيل مي‌شود. نتيجه اين است که فاز نور در حين عبور از اين لايه‌ها به صورت متناوب تغيير مي‌کند، اما نوري که از اين ابزار خارج مي‌شود، داراي تغيير فاز کلي صفر است.
«کوکامان» مي‌گويد: ما مشاهده کرديم که نور از اين ماده به نحوي عبور مي‌کند که گويي اين فضا گمشده است و وجود ندارد. پيشروي فاز نوسانگر موج الکترومغناطيسي در اين ماده حتي همانند خلأ نيز نيست؛ به همين دليل ما اين پديده را «تأخير فاز صفر» نامگذاري کرده‌ايم.
اين ابزار جديد روي يک تراشه سيليکوني به طول چند ميکرون ساخته شده است. به همين دليل محققان بر اين باورند که مي‌توان اين ابزار را درون مدارات اُپتوالکترونيکي وارد کرد.
جزئيات اين کار در مجله «Nature Photonics» منتشر شده است.
کنجکاو
بنابر گفته اين محققان مي‌توان از اين ابزار در حوزه اُپتوالکترونيک مثلاً به عنوان روشي براي انتقال سيگنال بدون ايجاد تغيير در اطلاعات بهره برد.
نور با حركت در يك محيط، نوعي تغيير فاز را تجربه مي‌کند، زيرا نوسانگرهاي منفرد نسبت به يکديگر اختلاف فاز پيدا مي‌کنند.
در کاربردهاي اُپتيکي خاصي همچون تداخل‌گرها، اين تغييرات فاز مي‌تواند موجب ايجاد پراکنش‌هاي ناخواسته فرکانسي شود. اين اثر منجر به برهم خوردگي فاز شده و در نهايت کيفيت سيگنال را کاهش مي‌دهد.
حال اين گروه از محققان، به رهبري «سِردار کوکامان»، استاد مهندسي برق در دانشگاه کلمبيا روشي براي حل اين مشکل يافته‌اند. آنها با توليد يک متا ماده با ضريب شکست صفر، راهي براي کنترل پراکنش نور پيدا کرده‌اند.
اين ابزار از بلورهاي فتونيکي ساخته شده است؛ بلورهاي فتونيکي موادي با تغيير متناوب در ثابت دي‌الکتريک هستند که اين ويژگي منجر به ايجاد شکاف باندي فتونيکي مي‌شود
گروه «کوکامان» نوعي بلور فتونيکي غيرعادي ساخته‌اند که داراي ضريب شکست منفي است. يکي از نتايج اين ويژگي اُپتيکي غيرمعمول اين است که فازي از نور که در بلور فتونيکي حرکت مي‌کند، در جهت مخالف جريان انرژي، جريان مي‌يابد.
اين ابزار از لايه‌هاي متناوبي (به قطر تقريبي 2 ميکرومتر) از اين بلورهاي فتونيکي به همراه موادي با ضريب شکست مثبت تشکيل مي‌شود. نتيجه اين است که فاز نور در حين عبور از اين لايه‌ها به صورت متناوب تغيير مي‌کند، اما نوري که از اين ابزار خارج مي‌شود، داراي تغيير فاز کلي صفر است.
«کوکامان» مي‌گويد: ما مشاهده کرديم که نور از اين ماده به نحوي عبور مي‌کند که گويي اين فضا گمشده است و وجود ندارد. پيشروي فاز نوسانگر موج الکترومغناطيسي در اين ماده حتي همانند خلأ نيز نيست؛ به همين دليل ما اين پديده را «تأخير فاز صفر» نامگذاري کرده‌ايم.
اين ابزار جديد روي يک تراشه سيليکوني به طول چند ميکرون ساخته شده است. به همين دليل محققان بر اين باورند که مي‌توان اين ابزار را درون مدارات اُپتوالکترونيکي وارد کرد.
جزئيات اين کار در مجله «Nature Photonics» منتشر شده است.
کنجکاو